10.16638/jki.1671-7988.2017.17.011
刘丹丹
（安徽江淮汽车集团股份有限公司，安徽合肥230601）
摘要：如今，进入了科技不断进步，社会不断发展的新时代，很多的领域都进入了一个新的发展状态，对于发动机的技术发展而言，如今，也逐渐呈现智能化趋势。在技术上，轻量化技术可以说是汽车节能减排的必要条件，可以说，节能减排这一理念在近年来也是逐渐受到重视，尤其在汽车领域，发动机轻量化更是受到越来越多的人支持。关键词：汽车发动机；汽车轻量化；方法步骤
中图分类号：U464 文献标识码：A 文章编号：1671-7988 (2017)17-28-03
Analysis of light weight technology of engine
汽车发动机盖Liu Dandan
( Anhui Jianghuai Automobile Group Limited by Share Ltd, Anhui Hefei 230601 )
Abstract: Nowadays, in the development of science and technology, a new era of social development, many areas have entered a new development, for the development of the engine technology, now is gradually showing the trend of intelligent. In technology, lightweight technology can be said to be a necessary condition, energy saving and emission reduction of automobile can be said that the concept of energy saving and emission reduction in recent years is paid more and more attention, especially in the automotive field, lightweight engine is more and more people support.
Keywords: automobile engine; automobile light weight; method; step
CLC NO.: U464 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)17-28-03
前言
首先，节能减排，不仅仅要体现在节能上，还要体现在减排上。石油是现代汽车的主要能源，所以汽车设计、制造和使用的重要任务是节约燃油、提高燃油经济性。减轻汽车装备的质量, 实现汽车车身及零部件的轻量化, 是降低油耗最有效的重要措施之一。
1 发动机轻量化的含义
发动机轻量化在机械化产品中应用非常广泛，尤其在汽车的发动机中，轻量化是其节能减排的重要措施之一。其节能主要体现在大量的节省了汽车能源石油，而减排就是在其气体的释放上，能够尽可能的减少污染性气体的释放。当然，所谓轻量化，顾名思义，就是在其装备质量上进行降低，但是需要在保证其强度和安全性的前提下进行，汽车的石油能耗等能尽可能的降低，而且对于空气污染性气体也能有效的控制。当然，对于汽车的发动机轻量化而言，能耗的有效控制是其直接影响因素。当然，在影响汽车发动机轻量化的因素上也有很多。比如说汽车行驶过程中受到的阻力，直接的影响发动机的工作效率。另外，除了发动机轻量化能够有效的改善能耗问题之外，其对汽车的质量分布也有一定的改善和调节作用，举例来说，对于一个汽车的柴油发动机和汽油发动机进行对比，柴油发动机往往在重量上会比较沉，汽车的前桥部分会比例失调。所以，在进行汽车的发动机轻量化的处理上也对其整体功能，质量等
作者简介：刘丹丹，就职于安徽江淮汽车集团股份有限公司。
刘丹丹：发动机轻量化技术解析29 2017年第17期
分布也有细致的分析。
2 发动机轻量化的优势
首先，对于发动机轻量化来说，其对于汽车领域来说有非常大的优势。首先，就是节能减排，通过对于发动机轻量化进行考虑，能够选择出适合汽车生产的发动机材料，节能方向上，就是对石油等材料进行节约，通过发动机的轻量化处理，石油材料甚至会存在一个回收处理，即使没有回收处理装置，其使用的效率比较高，单位面积上浪费石油的量会比较少，这也是轻量化实现的一个标准。减排方向，虽然石油等材料通过燃烧会产生各种各样不同的气体，其中不乏有对空气有毒有害气体，比如说二氧化硫，一氧化碳等等，对于空气污染性气体，一般进行空气净化，在发动机轻量化处理上考虑安装空气过滤装置，或者改变其材料燃烧途径。另外，通过类似于汽油发动机和柴油发动机的对比，也能考虑到汽车整体质量分布的不均匀，进行进行调节，不仅仅有局部的改良，而且整体上也有调节和改善。另外，也能直接促进汽车的发动机性能稳步上升，直接带动了汽车领域的发展。比如说灰铸铁材料，其摩擦学性能非常好，进而在比较适合汽车发动机的铸造和加工，一般很少有材料能够超过灰铸铁，另外，其生产制造的发动机气缸体的整体工作效率非常强，而且，其材料的刚性非常强，制造的发动机寿命比较长，发生腐蚀或者损坏的可能性比较小，受到环境影响也比较小，比如说一般不会发生热胀冷缩的现象。当然，在汽车发动机生产的过程中，会尝试利用很多不同的发动机材料，比如说铝镁合金，虽然其摩擦性能也比较强，但铝合金相比镁合金来说，密度会比较小，而且导热性，铸造能力上也不如镁合金，但是这两种合金材料都有一个弊端就是成本费用比较高，而且材料尤其在改善结构上，成本上升的更高。
3 如何进行发动机轻量化
3.1 采用轻质复合和高强度材料
首先，就是采用轻质复合和高强度的材料，一般轻质材料就是根据实验进行比对测试，测试性能，一般来说，都是轻质的材料其性能优化比较好，比如说柴油材料一般没有汽油材料好，一般原材料选择汽油材料，而且产生的有毒有害气体会比较少。复合材料就是针对发动机的外部材料，一般选择复合的镁铝合金等，合金能够有效的综合金属材料的优势，当然，合金之间也要选择最适合发动机工作的，轻量化处理上，一般镁合金会比铝合金有更好的效果。高强度材料也是针对发动机来说，发动机需要保证一定的工作寿命和工作效率，所以，对于其工作的强度也是有要求的，镁合金的刚度强度效果都比较良好，而且受到外部环境的影响比较小，适合发动机轻量化改造处理，但是其弊端在于成本比较高。
表
1
3.2 车身结构优化设计和计算机辅助集成
另外，就是车身的结构优化设计个计算机的辅助集成处理。车身的结构也就是汽车的整体化处理，一般在汽车设计构造的时候，发动机会是最先考虑的，因为发动机确定材料和大小形状之后，会直接对汽车的前桥轴荷造成影响，一般车身会有比较大的质量分布，质量分布明显不均匀。而且，如果不进行轻量化处理，整个汽车的形状，包括车的零件构造都会显得非常的笨重。其行驶过程中会产生非常大的阻力，间接增加了汽车的质量。当然，这也是发动机轻量化处理的一个目的。对于计算机集成化处理因为现在处理信息化时代，通过计算机网络对汽车的整体构造进行检验模型处理，比如说利用CAD，CAM等就能直接实现汽车的轻量化设计。对于汽车的发动机轻量化处理，在最初阶段，是通过计算汽车的一些零件规模，还有相关容量，甚至是汽车的行驶速度等，但是，计算这些会存在一定的误差，如果没有不断进行技术更新，发动机轻量化处理进程的会比较慢。利用计算机辅助集成化处理，将整个汽车模型建立在计算机上，通过具体的标注，整体的设计非常的精细，计算机也能够自动识别误差，直接的缩短了汽车的开发周期，研发的投入也会迅速的减少，工作的效率也能够大幅度增加。
3.3 丰富轻量化制造工艺
其次，就是丰富轻量化的制造工艺。通过以前的轻量化处理方式比较单一，选择的材料，处理的手段受到很多的因素的影响，而且因循守旧，没有过多的更新。比如说对于设计材料上的选择和利用，塑料在近年来的发展前景很被看好。通过塑料可以应用于很多的汽车内外装饰上，比如说仪表盘，挡泥板，行李仓盖等。直接也增加了汽车的格调。另外，除了美化作用，发动机轻量化处理也直接改完了功能化零件，例如其发动机的相关系统，冷却系统等，可以说，在发动机的轻量化处理上，丰富其制造工艺，不仅仅在于材料的原则上，包括处理手段上，可以是利用计算机软件进行轻量化处理等等。
4 发动机轻量化发展前景
如今，对于发动机轻量化处理来看，虽然其发展前景很被看好，但是实际情况是，因为现在处于汽车发展领域的中坚时期，不能对于新的发展领域盲目的乐观，要知道每一个
汽车实用技术
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成功的技术都是通过不断地实践才得以实现。可见，现在虽然汽车领域有意将发动机轻量化处理作为下一步的发展潮流，但是要想彻底实现仍然需要一定的时间，技术不完善的同时，如果盲目进行实践，只会过分的增加成本，没有实际价值。轻量化汽车虽然目的是将节省能源，实现汽车整体性能优
质化，但是，由于技术的不成熟，要想实现一个汽车的轻量化可能需要耗费巨大的成本，这样的汽车价格往往会超出人们的预算，这不断没有给人们节省钱，汽车的整体价格反而增加了，以这样的额外高价来看，油钱可能真的不算什么。
5 结语
汽车发动机轻量化处理虽然目前还在实践过程中，但是可以看出，它的技术应用处在一个发展的过程中，在不断完善发动机轻量化处理工艺的过程中，保证了发动机的强度和寿命，科学合理的处理，不仅仅有节能减排的效果，还能直接改善汽车的整体形态，避免产生质量分布不均匀的现象。虽然汽车发动机轻量化处理的完善需要经过一个漫长的过程，但是，倘若其能实现，一定会在汽车发展领域上造成不小的轰动。
参考文献
[1] 李虹玉.轻量化汽车车身设计[J].轻型汽车技术,2008（03）.
[2] 华润兰.论汽车轻量化对汽车发展的影响[J].汽车工程,2010（02）.
（上接第18页）
3.2 冷态对比测试
冷态试验可以有效避免热态主动制动不确定因素影响，试验结果见表5。
表5 冷态制动拖滞力测试结果
由表5可以看出，开展不同制动卡钳冷态制动拖滞力试验发现数据重复性非常好，将制动拖滞力下降结果带入仿真软件中计算出不同制动卡钳对整车经济性的影响，优化制动卡钳前后，制动拖滞力优化约20N,NEDC循环节油率为1.32%，仿真计算结果见表6。
表6 优化制动卡钳经济性仿真结果
4 结论
本文重点阐述了一种利用底盘测功机测试整车制动拖滞力的试验方法。通过实例对比分析试验误差的大小，提出控制和改进试验精度的具体措施，得到了较高的试验精度。该试验方法创新出了冷态制动拖滞测试方法，提高了底盘测功机试验的准确度，并且提高了企业降低油耗来对产品精细开发具有较强的指导意义。同时对整车企业深入研究底盘系统阻力优化具有很强的借鉴及指导意义。
参考文献
[1] 余志生，汽车理论.机械工业出版社,1990.
[2] J1263,Road Load Measurement and Dynamometer Simulation Using
Coastdown Techniques,SAE,2009.
[3] NBR10312,Automotive light road vehicles-Displacement resistance
determination by deceleration,free in roadway and simulation in dynamometer, ABNT,2009.
[4] 顾柏良, 汽车工程手册试验篇，人民交通出版社,2000.
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